книги из ГПНТБ / Производство заполнителей для бетона из песчано-гравийных смесей

промывки имеет максимальную влажность, которая в начальный момент определяется межзерновой луетотно-

зеркала слива пульпы уровень воды в нем имеет макси­ мальное значение и равен высоте ленты спирали. В про­

ворять оптимальным условиям максимального удаления влаги из песка и производительности. Это в большей степени Зависит от скорости перемещения песка. Когда линейное перемещение песка соизмеримо со скоростью водопонижения в межвитковом объеме, уровень воды во

В процессе обезвоживания влага из перемещаемого слоя песка фильтруется и выходит за пределы межвит­ кового объема, т. е. распределяется в неподвижном слое между внешней кромкой спирали и дном корыта. Про­ пускная способность по отводу отфильтрованной воды определяется в конечном счете площадью сечения, огра­ ниченной сверху горизонтальной плоскостью, которая проходит по касательной внешней кромке спирали, и радиусом корыта (рис. 39,6).

110

Объем отфильтрованной воды определяют из кине­ тики снижения влажности песка во времени. Детальные

Зеркало слиба

Рис. 39. Схема обезвоживания 321 •и фильтрации.воды в спираль­

ных классификаторах

Стройдормаше [20]. Пользуясь кривыми ВНИИСтрой-

щего участка и скорость перемещения), можно сделать оценку конечной влажности песка на выходе из классификатооа. Из кривых изменения влажности видно, что

111

конечная влажность песка равна 14,8—17,8% при вре­

щий неподвижный слой, так как он с течением времени забивается мелкими пылевидными и илистыми частица­

ких глинистых частиц сильно уплотняются. Образуются как бы сплошные коридоры, которые также приводят к

стилающего слоя. Очищать корыто лучше всего путем смыва подстилающего слоя водой при поднятых спира­ лях.

В последнее время для более глубокого обезвожива­ ния песка применяют комбинированные способы удале­ ния влаги. Один из таких способов осуществлен на Ле­ нинградском фарфоровом заводе имени Ломоносова. Песок обезвоживают при помощи механического реечно­ го классификатора (рис. 41) путем естественной фильт­ рации и вакуумного отсоса.воды через камеру, которая установлена в верхней части днища классификатора. Гребки перемещают влажный песок по наклонному ко­ рыту. При прохождении песка на участке выше зеркала слива до вакуумной камеры происходит его обезвожива­ ние естественной фильтрацией. Над вакуумной камерой влага дополнительно отсасывается вследствие создания

112

Многолетней практикой работы установки были по­ лучены следующие эксплуатационные показатели: влаж-

іСлив •

Рис. 41. Схема вакуумного обезвоживания ттеска с реечным класси­ фикатором

ность песка снижалась с 23—25 до 8—10%; из них за счет естественной фильтрации в среднем на 7% (с 23— 25 до 16—18%) и за счет вакуумирования на 8—9% (-с 16—18 до 8—10%), при этом разрежение было равно 800—1200 мм вод. ст., а расход электроэнергии составил 5,3—5,6 кет-ч/т сухого песка. Установка работает круг­

Длина камеры обезвоживания равна 700 мм. 'Производ­ ственная эксплуатация показала, что при высоте обезво-

живаемого слоя песка 40 мм длина вакуумной камеры может быть уменьшена до 250—300 мм.

С повышением разрежения до. 2000—3500 мм вод. ст песок может быть получен с 'более низкой влажностью. Однако в производственных условиях повышение разре­ жения приводит к увеличению энергозатрат при незначи­ тельном снижении влажности. Это связано с тем, что для каждого .материала существует определенный пре­ дел снижения влажности вакуумированием, ниже кото­ рого никакое увеличение разрежения не оказывает су­ щественного влияния. Для песка этот предел в зависи­ мости от крупности составляет от 3 до 7,5%, а разреже­ ние с целью достижения указанных пределов влажности не должно превышать 4500—5500 мм вод. ст.

Вместо вакуумирования можно применять центрифу­ гирование. На центрифугах, по данным ВНИИЖелезо-

ник» (ФРГ) выпускает 'горизонтальные центрифуги про­ изводительностью 100 т/ч, в которых ротор выполнен из высокопрочных сплавов. Это позволило повысить износо­ устойчивость ротора при обезвоживании кварцевого пе­ ска до 20—25 тыс. т.

Рассмотренные примеры комбинированного обезво­ живания песка дают возможность рекомендовать их для применения в нерудной промышленности, так как в каж­ дом способе обезвоживания используется оптимально возможное для него количественное снижение влажности.

Для сохранения сыпучих свойств песка в зимнее вре­ мя необходимо, чтобы его влажность не превышала 1— 1,5%. Механическими способами, как отмечалось выше, влажность леска может быть снижена до 4—10%. Даль­ нейшее снижение влажности механическими способами экономически нецелесообразно, так как удаление пленоч­ ной влаги в этом случае ведет к резкому увеличению энергозатрат.

Пленочную, прочно связанную влагу можно удалять при помощи сушки. За последнее время на сушке песка были испытаны аппараты кипящего слоя, в которых п качестве теплоносителя используют дымовые газы. Ап­ параты кипящего слоя широко применяют за рубежом и

114

особенно в США и Англии. Производительность этих ап­ паратов до 460 т/ч с полной автоматизацией управления и контроля процесса. По сравнению с сушильными бара­ банами они более экономичны, стоимость сушки на 15— 17% ниже.

Во ВНИИНеруде, используя опыт Днепропетровско­ го завода металлургического оборудования по сушке формовочных песков в кипящем слое, разработали полу­

10—'5% соответственно; влажность высушенного песка 0,5—'1%; рабочая площадь пода решетки 0,56 м2; общий

электродвигателей 27,5 кет.

(Рабочий режим работы аппарата: оптимальная высо­ та слоя 270—300 мм; давление газов, создаваемое венти­ лятором для преодоления сопротивления слоя и газора­ спределительного устройства, 580—600 мм вод. ст.; ско­ рость начала псевдосжижения материала фракции 0,15— 5 мм 0,5 м/сек; рабочая скорость, отнесенная ко всему сечению камеры сушки, равна 1,5—1,7 критической.

(В процессе испытаний производительность аппарата по сухому песку составила 5—11 т/ч при влажности ис­

зов на входе в слой изменялась от 490 до 650°С, отрабо­ танных газов—-65—і105°С, а материала после сушки — 67—1О0°С.

Аппараты кипящего слоя просты по конструкции и работают с применением серийно выпускаемого вентиля­ ционного и другого оборудования. Изготовить и смонти­ ровать их можно силами заводских и построечных мас­ терских. Отсутствие в аппарате движущихся рабочих ор­ ганов в значительной степени улучшает его эксплуата­ ционные свойства. Аппараты сравнительно легко подда-

ются автоматизации. В качестве параметров регулирова­ ния принимают температуру отходящих газов и высу­ шенного песка.

Аппараты кипящего слоя рекомендуется применять после механических (вакуумирование, центрифугирова­ ние) способов обезвоживания.

6. Обогащение

Использование обогатительных процессов в техноло­ гии производства заполнителей способствует расшире­ нию области применения месторождений, состоящих из неоднородных горных пород. В результате обогащения исходного минерального сырья получают обогащенный продукт и отходы. Обогащенный материал — это гото­ вый к употреблению продукт, обладающий по сравнению с исходным сырьем повышенными показателями каче­ ства.

Результаты обогащения оценивают по выходу обога­ щенного продукта из исходного, извлечению полезного компонента из общего количества его и качеству обога­ щенного продукта. Извлечение полезного компонента в обогащенный продукт — отношение количества полезно­

Степень обогащения — отношение содержания полез­ ного компонента в обогащенном продукте к содержанию его в исходном сырье

/Применительно к технологии производства нерудных строительных материалов существует несколько спосо­ бов обогащения по прочности, основанных на различии

116

К сухим относят избирательное дробление в совокупно­

среду, плотность которой является промежуточной меж­ ду плотностями обогащаемых пород.

іВсплывание и погружение частиц обусловливается силой тяжести, действующей в жидкой среде. По закону

в зависимости от их объемного веса. Легкие зерна всплы­ вают (всплыв), а тяжелые тонут (осадок).

В качестве разделяющей среды обычно применяют водоминеральную суспензию. Для обогащения заполни­

1<17

.Исследованиями установлено, что наиболее важны­ ми свойствами суспензии, применяемой для обогащения, являются плотность, устойчивость и вязкость.

Для разделения неоднородного сырья по прочности в тяжелых средах используют сепараторы, конструкции которых весьма разнообразны. Они бывают 'барабанны­

Вода

Рис. 42. Схема установки для обогащения материалов в тяжелых •средах

118

ется по плотности. Осадок, или тяжелый (обогащенный) продукт определенной плотности, продольными перфо­ рированными лопатками поднимается вверх и через ло­ ток и течку удаляется из сепаратора. Всплыв, или лег­ кий продукт (отходы), разгружается вместе с -потоком пульпы. Продукты обогащения подают на грохот 5, в начале которого происходит отделение рабочей суспен­ зии. При дальнейшем движении по грохоту продукты обогащения подвергаются тщательной промывке при по­

на первой стадии промывки продуктов на грохоте. В ре­

Обогащение в тяжелых средах характеризуется большой точностью по сравнению с другими способами. При его помощи можно разделять материалы с разно­ стью плотностей, равной 0,1 г/см3.

В Советском Союзе институтом іПроектгидромеханизация испытана опытная установка по обогащению щебня из гравия на Дмитровском карьере Московской области. Работой этой установки доказана возможность эффективного обогащения по прочности щебня из гра­ вия. Институтом разработан типовой проект закрытой установки для обогащения гравия в тяжелых средах производительностью 50 т/ч. •

Метод разделения в тяжелых средах применяют в практике производства заполнителей из гравия в Канаде и США.

119